4.3 电磁波的发射、传播和接收 课件-2025-2026学年高二下学期物理粤教版选择性必修第二册

第四章 电磁振荡与电磁波 第3节 电磁波的发射、传播和接收 一、电磁波的发射 第一：要有足够高的振荡频率。 振荡电路向外界辐射能量的本领，与振荡频率密切相关。频率越高，发射电磁波的本领就越大。 1.有效发射电磁波的条件和方法 ①减小电容C：增大板间距d，减小正对面积S ②减小自感系数L 第二：振荡电路的电场和磁场必须分散到尽可能大的空间，这样才能有效地把能量辐射出去。 振荡电路变为成为一条导线 开放电路 开放 开放 天线和大地构成一个巨大的电容 实际应用中的开放电路，线圈的一端用导线与大地相连，这条导线叫作地线；线圈的另一端与高高地架在空中的天线相连。无线电波就能由这样的开放电路有效地发射出去。 将发射塔建的很高 声音、文字、图象等转变成电信号能直接发射吗？怎么做才能发射出去？ 天线 地线 2. 使载波随各种信号而改变的技术——调制 为了传送声音、文字、图象等信号，首先要把传递的信号转变成电信号。但这种电信号的频率较低，不能直接发射出去，需要将这种低频电信号加到高频振荡电流上发射出去。 把传递的低频电信号（叫做调制信号）“加载”到高频振荡电路（叫做载波）上的过程。 ①调制： 进行调制的装置叫做调制器。 ②常用的调制方式——调幅、调频 调幅：使高频电流或电压的振幅随信号改变，这种调制叫做调幅，用AM表示。 调频：使高频电流或电压的频率随信号改变的调制方式叫做调频。用FM表示。 无线电的发射全过程 调制器 放大器 载波 信号 调制 调幅 调频 “运送货物的车辆” “待运送的货物” “装载货物的过程” “装载货物的方式” 传播方式与特性： (1)地波：沿地球表面传播，长波更容易绕过地面的障碍物。 (2)天波：利用大气中电离层的反射来传播，容易受到太阳辐射的影响。 (3)直线传播：能穿透电离层沿直线传播，需要设立中继站。同步通信卫星是一个很好的中继站。 二、电磁波的传播 无线电波的波长范围是1mm~30km，波长不同的电磁波有着不同的传播特性，具体如下表所示： 1.原理： (1)电磁波在传播过程中如果遇到导体，会使导体中 产生相同频率的感应电流，故可以用导体制成的天线 和地线组成的接收电路来接收电磁波。 (2)接收电路的固有频率被调到与需要接收的无线电波的频率相同时，这个频率的无线电波在接收电路里将激起最强的振荡电流，这个过程称为调谐。 三、电磁波的接收 2.过程： (1)选台(调谐)——在周围空间不同频率的电磁波选出需要的电磁波； (2)检波(解调)——从高频振荡 电流中分离出所携带的低频信号 电流的过程。 (3) 放大(扬声)——将音频电信 号放大，并转换成声音。 解调是调制的逆过程 声音、图像等信号频率相对较低，不能转化为电信号直接发射出去，而要将这些低频信号加载到高频电磁波信号上去。将声音、图像信号加载到高频电磁波上的过程就是调制。而将声音、图像信号从高频信号中还原出来的过程就是解调。 正确理解调谐的作用 世界上有许许多多的无线电台、电视台及各种无线电信号，如果不加选择全部接收下来，那必然是一片混乱，分辨不清。因此接收信号时，首先要从各种电磁波中把我们需要的选出来，通常叫选台。在无线电技术中是利用电谐振达到该目的的。 1.为了增大无线电台向空间发射无线电波的能力，对LC振荡电路的结构可采用下列哪些措施（ ） A．增大电容器极板的正对面积 B．增大电容器极板的间距 C．增大自感线圈的匝数 D．提高供电电压 B 2.[多选]关于电磁波的发射过程，下列说法正确的是 (　 　) A．必须对信号进行调制 B．必须使信号产生电谐振 C．必须把传输信号加到高频电流上 D．必须使用开放回路 ACD 3.关于高频电视信号的发射和接收，下列说法中不正确的是( ) A.要使电视机的屏幕上有图像，必须要有解调过程 B.音频电流的频率比较低，不能直接用来发射电磁波 C.当接收电路的固有频率与收到的电磁波的频率相同时，接收电路产生的振荡电流最强 D.为了使振荡电路有效地向空间辐射能量，必须是闭合电路 D $